Object Notify&Wait-白红宇

Object Notify&Wait

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发布时间：2019-03-06

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Java多线程生产消费示例

以下是一个使用Java多线程实现的生产者-消费者模型示例，该模型展示了如何在多线程环境中使用wait和notify方法来实现线程同步。

代码概述

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Random;
public class NotifyWaitTest {
    public static void main(String[] args) {
        Queue
   
     queue = new LinkedList<>();
        
        Producer p = new Producer(queue);
        Consumer c = new Consumer(queue);
        
        p.produce();
        c.consume();
    }
}

生产者类（Producer）

public class Producer {
    private final Queue
   
     queue;
    private static final Random r = new Random(50);
    public Producer(Queue
    
      queue) {
        this.queue = queue;
    }
    public void produce() {
        Thread pt = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int count = 100;
                synchronized (queue) {
                    while (count > 0) {
                        int i = r.nextInt();
                        queue.add(i);
                        queue.notify();
                        count--;
                    }
                }
            }
        });
        pt.start();
    }
}

消费者类（Consumer）

public class Consumer {
    private final Queue
   
     queue;
    public Consumer(Queue
    
      queue) {
        this.queue = queue;
    }
    public void consume() {
        Thread cm = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int count = 100;
                synchronized (queue) {
                    try {
                        while (count > 0) {
                            if (queue.isEmpty()) {
                                queue.wait();
                            }
                            int i = queue.poll();
                            System.out.println("Consume " + i);
                            count--;
                        }
                    } catch (InterruptedException ie) {
                        System.out.println(ie.getMessage());
                    }
                }
            }
        });
        cm.start();
    }
}

代码解释

生产者（Producer）类：

使用一个Queue来存储生成的随机整数。

在produce()方法中，创建一个新的线程，运行一个Runnable任务。

在Runnable任务中，使用count循环从100递减到0。

在每次循环中，生成一个随机整数，添加到Queue中，然后调用queue.notify()，通知等待的消费者线程。

最终，生产者线程启动，开始生成和通知数据。

消费者（Consumer）类：

使用同样的Queue来存储和消费整数。

在consume()方法中，创建一个新的线程，运行一个Runnable任务。

在Runnable任务中，使用count循环从100递减到0。

在每次循环中，调用queue.poll()，取出队列中的整数并打印出来。

如果队列为空，则调用queue.wait()，等待直到有数据被生产并通知。

如果线程被中断，捕获异常并打印错误信息。

主方法（main）：

创建一个新的LinkedList作为Queue。

创建一个新的Producer实例，并传递Queue。

创建一个新的Consumer实例，并传递相同的Queue。

调用produce()和consume()方法，分别启动生产者和消费者线程。

最终，主线程会等待所有子线程完成，程序会退出。

优点和特点

线程安全：使用Queue和synchronized关键字确保了线程安全，避免了数据竞争和加速。

生产通知：生产者线程在每次添加数据后都会调用queue.notify()，唤醒等待的消费者线程。

消费等待：消费者线程在发现队列为空时会调用queue.wait()，直到有数据被生产并通知。

随机性：生产者线程使用Random生成随机数，确保每次生成的数据是随机的。

运行结果

当程序运行时，生产者线程会不断生成随机整数并添加到Queue中，同时通知消费者线程。

消费者线程会在queue.poll()方法中取出队列中的整数并打印出来，直到所有数据被消费完毕。

这种设计模式在多线程环境中非常有用，可以应用于资源有限的环境中，确保生产者和消费者能够高效地交换数据。

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